С чего начинается проектирование любого автомобиля?
Комментарии: 0
Проектирование нового транспортного средства можно считать невероятно сложным процессом, занимающим большое количество времени. Работники разных специальностей проводят большую работу, чтобы на рынке появился качественный автомобиль, но не все потребители по достоинству ценят их труд. Процесс разработки машины с нуля начинается с определенного этапа, о котором многие не догадываются.
Если рассматривать разработку концептуально новой модели, на нее уходит около 6 лет. Процесс требует привлечения экспертов и кропотливой работы. Если создается автомобиль на базе уже существующей модели, процесс значительно упрощается. Так с чего же начинается создание нового транспорта для рынка?
Первым делом производитель изучает рынок и оценивает свои возможности в определенном сегменте. После этого выявляются отличительные преимущества задуманной модели. Разрабатывается проект по основным техническим параметрам — вес, силовая установка, расход топлива. На этом же этапе производитель планирует объем сборки модели в дальнейшем. Не менее важный этап — выделение бюджета на создание автомобиля. Чтобы запустить сборку новой модели, требуется оценить возможные поставки комплектующих, заранее выбрав компании.
После всех проектов на бумаге начинается один из самых интересных этапов — взаимодействие разных специалистов. Дизайнеры думают над оформлением кузова, работая вместе с инженерами, которые определяют формы. Работа дизайнеров осложнена тем, что они находятся в жестких рамках, поставленных инженерами.
Проектирование транспортного средства начинается не с кузова или колесной базы, как полагают многие. На самом деле все гораздо проще. В автомобильной среде давно установилось правило, согласно которому, производители приступают к проектированию с обрисовки пяток водителя. Первая отметка на листе бумаги — область, где расположены ноги автомобилиста. Инженеры-проектировщики разных компаний используют этот метод. После этого проводятся наброски по месту, где должны находиться пассажиры. Появляется треугольник — водитель, вокруг которого начинают обрисовывать кузов.
Создание нового автомобиля с нуля — сложный процесс, который требует длительного проектирования. При разработке чертежей в качестве отправной точки используют зону расположения пяток водителя.
оцените материал
-
👍
0
-
😄
0
-
😲
0
-
😡
0
-
😥
0
Download Article
Download Article
Cars are not only important transportation technology, but they’re also reflections of beautiful design work. If you love the way cars look and operate, automotive design may be something you’d be interested in! However, it may seem impossible if you don’t know the first thing about design or cars. Fortunately, whether you’re making drawings by hand or on a computer, almost anyone can easily learn how to design a car.
-
Draw the rough shape of the car using straight lines and right angles instead of curves. Then, divide this block-shaped car into 3 or 4 squares, with 1 on top and 2-3 on the bottom. Finally, change the size and location of the squares to reflect how the car is intended to be used.[1]
- For example, if the car is meant to be a sports car, the top square should be short and placed closer to the rear axle.
- If the car is meant to have lots of storage space, stretch the top square to cover most of the bottom squares, starting from the rear of the car and moving forwards.
-
This is the first major principle of automotive design and is extremely important for making a car aerodynamic. Most cars are designed with all of the surfaces curved horizontally and with all of these curves running in the same direction.[2]
- Typically, all of the curves will run front to back, since this is the direction of airflow when a car is moving.
Advertisement
-
The shoulder of the car, also known as the “catwalk,” is the surface directly below the side windows. Although the shoulder should wedge slightly upward near the rear of the car, it should generally be perfectly horizontal along the length of the car.[3]
-
Place all the components of the interior, such as the steering wheel, gear shift, and even the air conditioning buttons, within reach of the driver. At the same time, make sure these interior components look stylish and that there’s symmetry to the interior as much as possible.[4]
- For example, don’t put all of the radio and A/C buttons on 1 side of the center console. Instead, try to put an equal amount on both sides.
- To make these components stylish, give them a design that matches the overall aesthetic of the car. For instance, if it’s a sleek sports car, make them relatively small and sleek as well.
- Make sure that the colors of all your interior components either match or directly complement the color of the car. For example, if the car is red, have these components either be red or a complementary color such as green.
- The interior needs to include the steering wheel, gear shift, center console, airbags, and seats. It should also include air conditioning vents, cup holders, and other items necessary to keep the interior comfortable.
-
If you’re designing a typical road car, have all 4 tire wheels be about 2 feet (0.61 m) wide. Make sure as well that the front 2 tires have enough empty space surrounding them to turn; the rear 2 tires do not have to turn with the steering wheel.[5]
- If you’re making a racecar, make the rear tires a bit larger than the front tires.
-
“Packaging” refers to what needs to or is planned to be inside the car, such as the engine, passengers, and storage space. When you go to design your car, be sure to take these factors into consideration and leave enough space in your design to accommodate everything you plan to eventually put in the car.[6]
- Although you technically only need to accommodate 1 person (the driver) and the engine, most commercially designed cars are made to fit up to 4 or more people.
-
If you’re planning to bring your car design to market, it will inevitably have to adhere to certain Type Approval regulations that govern product designs. Make sure you’re aware of these regulations as they pertain to whatever market you’re thinking of participating in.[7]
- These regulations govern aspects of the car such as its weight, its safety features, whether it includes certain pieces of equipment, and sometimes even specific aspects of its design.
Advertisement
-
Use the board to make tiny notes and very rough, imperfect drawings of the parts of the car you’re most interested in. This is your opportunity to brainstorm and let your creative juices flow with the least amount of constraint.[8]
- For example, if you’re most excited about a new way of designing a car’s windshield, focus on that aspect of your car’s design. You can worry about the other parts later.
- If possible, have other people join you during this brainstorming so you can talk out your ideas and get input from extra sets of eyes.
-
The easiest way to do this is usually by drawing the rough shape and outline of the car from its driver side. Don’t worry about making the car perfect; just do your best to create a rough but complete drawing of the actual body of the car.[9]
- This is also the best opportunity for you to start figuring out how the different components of the car you’re designing can realistically fit together. For instance, if you focused on the windshields earlier, now you can figure out how to actually fit the windshields onto the chassis.
-
Once the rough sketch of the body of the car is complete, now’s the time to focus on the more minute aspects of your car’s design. Draw things like the design of the side mirror, the curvature of the side of the car, or any other details you overlooked in your rough sketch.[10]
- You may find that some smaller details (e.g., the curvature of the car’s side) don’t fit with the rough sketch that you drew. That’s ok! If this happens, go back and create a new rough sketch to work with. This process helps you to figure out what works and what doesn’t with your design.
-
Draw rough sketches for the top view of the car, the front view, the rear view, and some diagonal views as well. Then, add the smaller details to these sketches just like you did with your original sketch.[11]
Advertisement
-
You should make a two-dimensional drawing of your car before you move on to making a three-dimensional rendering, just to get a rough sense of what you want your car to look like. If you’ve already made physical sketches of your car, you can skip this step.[12]
- A program like Windows Paint is perfectly adequate for making a 2D digital drawing of a car, so don’t feel like you have to spend money on a fancier program at this stage.
-
In a 3D modeling design program, plug in the different proposed measurements of your car’s dimensions to create a visual model of your car. Then, use the program’s more minute design features to shape the car’s details to your design.[13]
- These measurements include dimensions like height, width, and proposed weight.
- Use the program’s modeling tools, such as slide tools, insets, grids, meshes, and more, to make changes to the body of your 3D car in order to make it look like the 2D drawings that you’ve made.
- There are lots of different computer programs out there that designers frequently use to create 3D models of their car designs. Some of the most popular design programs used by automotive designers include Alias, 3Ds Max, and Blender.
-
This will give you a physical model of your design that you can use to examine your design “in person” or show it off to someone in the automotive design industry. If you don’t own a 3D printer, you may be able to access one at your local library or university.[14]
-
Use a knife and a block of Styrofoam to create the general shape of your car on a small scale. Then, use your hands to apply plasticine clay to the Styrofoam block. Finally, smooth out the clay and draw the specific design features of your car using plaster carving tools.[15]
- Make sure you completely cover the styrofoam block with plasticine clay. The clay will be infinitely easier to manipulate than the Styrofoam.
- When carving the specific design of your car, remove small layers of clay in the appropriate places in order to create the curved surface of the car, its particular window, windshield, and tire frame designs, and any other design features you added to it.
- You can buy plasticine clay and plaster carving tools at most art supplies stores.
Advertisement
Add New Question
-
Question
How can I become a car designer if I am in 7th grade?
Choose the right lessons and courses in school, and keep drawing your ideas. As you get older, you can submit your ideas and apply for an internship. Keep an out out for programs with the car companies for younger folk like yourself.
-
Question
How do I use car pictures to make a design?
Start by tracing over the car pictures and slowly get to drawing them on your own. With some practice, you can get your own ideas on paper.
-
Question
What computer equipment is required for car-designing?
The program most often used by car designers is AutoCAD, which is very expensive. Programs such as 3Ds Max, Maya, and Cinima4D are also used, but are also highly expensive. The most powerful free tool for 3D design would be Blender, but like the other programs, it’s extremely complicated and has a very steep learning curve. However, with time and patience you can eventually get the hang of it and design a really cool-looking car.
See more answers
Ask a Question
200 characters left
Include your email address to get a message when this question is answered.
Submit
Advertisement
Thanks for submitting a tip for review!
References
About This Article
Article SummaryX
To design a car, start by making a rough sketch of the car’s shape, then divide the shape into 3 or 4 squares, with 1 on top and 2-3 on the bottom. Next, change the size and location of the squares to reflect how the car is intended to be used. For example, if the car is meant to be a sports car, the top square should be short and placed closer to the rear axle. Then, make sure every surface of the car is curved horizontally in the same direction. Finally, work out any remaining details, like interior functionality, to complete your rough sketch. For tips on fine-tuning your design and rendering a model, read on!
Did this summary help you?
Thanks to all authors for creating a page that has been read 216,703 times.
Reader Success Stories
-
«This is really helpful. I want to design retro cars but in a slightly modern look, but not like the most retro…» more
Did this article help you?
Ведущие разработчики в сфере автомобилестроения используют качественные ПО международного стандарта. Это кропотливый труд, в котором принимают участие несколько специалистов, каждый из которых отвечает за свою сферу – внутреннее наполнение, детали, корпус, дизайн. В статье мы расскажем, как создается 3D модель автомобиля и какие программы для проектирования используются.
Этапы моделирования с нуля
При налаженной работе автомобильного концерна весь процесс от идеи и создания макета до полной отработки всех механизмов и снятия с конвейера первой машины проходит около 72 месяцев. Могут быть корректировки, они в основном зависят от того, какие новые технологии разработаны, берется ли за основу прежняя модель, какие производственные мощности предлагает производитель. Рестайлинг, то есть переделка уже имеющегося авто, конечно, проходит в гораздо меньшие сроки – до 1 года.
Предпроектная подготовка, сбор исходных материалов – этап первый
Проходит исследования международного рынка автомобильной отрасли. Анализируется доля заполненности автосалонов этой конкретной марки, спрос потребителя, средняя сумма, которую готов заплатить покупатель, а значит, и класс авто.
Затем создается УТП, то есть уникальное торговое предложение. Это та особенность, которая отличает новинку от аналогов и прочих предложений производителя. Это может быть – повышенная безопасность, легкость управления, комфорт премиального уровня и прочее.
На этой ступени подготовки также проводится оценка следующих решений:
- весовая категория транспортного средства;
- расчет топливного расхода, пути к экономии ресурсов;
- выбор двигателя, мощи новой модели, количество лошадиных сил;
- выбор инвестиций и экономическая сторона вопроса, максимальная себестоимость одной единицы производства;
- договоры с поставщиками на материал, детали, расходные материалы;
- рекламная кампания.
Дизайн корпуса машины на 3D модели – этап второй
Здесь в первую очередь работают дизайнеры, они приготавливают свои эскизы, решения, цветовые исполнения, исследуют отзывы реальных покупателей, определяя из предпочтения по внешнему виду. Затем вступаются инженеры, которые выбранный дизайн адаптируют к реальным возможностям проектирования. Создаются трехмерные модели сборки, происходит работа по подбору материалов, в основном вопрос касается салона – какая ткань будет выбрана для обивки, для сидений, для панели управления, и пр.
На этой стадии по 3Д модели автомобиля оценивается аэродинамика – как воздух будет обтекать машину в момент ее работы, как дополнительные элементы будут способствовать развитию максимальной скорости.
В это время работают рекламщики, они создают первую пробную презентацию товара с указанием его лучших сторон. Если она пройдет провально, то у них еще будет время для переделки некоторых частей.
В этом момент на заводах уже запускается пробная версия – прототип должен быть максимально приближен к реальной конструкции, так как его будут оценивать, экспериментировать на нем.
Базовый набор инструментов для трехмерного проектирования поверхностных и твердотельных объектов, изделий из листового металла, построения двухмерных чертежей и сечений
Базовый набор инструментов для трехмерного проектирования поверхностных и твердотельных объектов, изделий из листового металла, построения двухмерных чертежей и сечений
Трехмерное проектирование поверхностных и твердотельных объектов, построение двухмерных чертежей и сечений, гибридное моделирование
Трехмерное проектирование поверхностных и твердотельных объектов, построение двухмерных чертежей и сечений, гибридное моделирование
Инжиниринг при создании 3Д модели автомобиля – этап третий
Эти действия происходят параллельно работе дизайнеров, при этом детали могут меняться незначительно вплоть до выпуска на конвейерную ленту.
Здесь уже решаются проблемы, связанные со внутренним наполнением:
- передовые новинки в проектировании двигателя, его производство;
- разработка КПП, выбор между автоматикой и механикой;
- моделирование электрических схем – «мозги» машины, системы управления;
- изготовление деталей корпуса и обшивки – металлопрокат необходимой формы и пр.
Вместе с исследованиями, если было создано что-то уникальное, происходит процесс получения патента на изобретение.
Проходят следующие работы:
- Кузов подвергается проверке на ударопрочность, затем подбираются альтернативные решения – как можно уменьшить общую массу авто, сделать металл более долговечным.
- Повторно проверяется аэродинамика и выдвигаются идеи по увеличению этого показателя.
- Вопрос о комплектации новейшими развлекательными системами, а также дополнительными функциями, например, автоматическим парктроником и другими.
- Анализ поведения комплектующих в различных климатических условиях – жара, мороз, повышенная влажность. Если выявлены проблемы, то варианты их разрешения.
- После создания пробного объекта, проводится его краш-тест.
- 3Д модель машины подвергается проверке экономичности бензина или альтернативного топлива.
- Разработка экономического и производственного плана по серийности запуска марки, месту ее сборки, варианты партнеров по продаже.
- Анализ цены, затраченной на все работы, расчет себестоимости.
- Получение сертификатов – на безопасность, категория экологичности и пр.
Производство – этап четвертый
Все производственные мощности перенастраиваются под выпуск новых изделий, закупаются и настраиваются новые станки. Для работы с ЧПУ программируются ПО. Программа от «ЗВСОФТ» ZW3D отлично совместима со станками ЧПУ. В этом софте могут одновременно работать на всех этапах создания 3Д модели авто, при 3D визуализации и моделировании деталей, а также при производстве.
На этой стадии изготавливаются все элементы кузова, внутреннее технологическое оснащение, производится подгонка компонентов и проверка на их совместимость. Когда все отработано, то начинаются работы по подбору рабочей силы, заключаются договоры с поставщиками расходных материалов и с оптовыми покупателями, налаживается запуск серии на постоянный конвейер.
Теперь подробнее поговорим об этапе проектирования дизайна средствами компьютерных технологий. Большинство САПР подходят для автомобилестроения. Используют ZW3D, ZWCAD, FormZ Pro, 3ds Max. Посмотрим пример создания макета в одном из ПО.
Общие принципы 3Д моделирования машины в специализированных программах
Сначала создается несколько чертежей в разных проекциях – сверху и снизу, со всех сторон. Они будут основой для будущего проекта.
Для работы с корпусом используется полигональная сетка. Ей удобно управлять, если понадобится изменить параметры плоскости, сделать скругление или выпуклость\вогнутость (что удобно производить в FormZ Pro), задать желаемые параметры, поработать с фактурой.
Можно работать с одной стороной авто, а затем воспользоваться функцией симметричного отображения или копировать элементы и воспользоваться ими повторно.
Для создания колесных арок нужно ориентироваться на расположение осей колес, их диаметр и расположение. Между двумя этими элементами нужно провести сетку линий, которая заложит основу корпусу. Двигая за точки полигональных прямых, можно аналогичным образом создавать бампер, двери, капот и крышу авто.
Этим же инструментом создаются окна и пластиковые детали, вся машина получает объем.
Фары
Работа над осветительными приборами проходит в три этапа в следующей последовательности:
- местонахождение и форма;
- внутреннее содержимое;
- поверхность из стекла.
Колеса в программе для 3D моделирования автомобилей
Диск создается на основе цилиндра, для работы с ним также создается полигональная сетка. Очерчиваются линии спиц, места креплений, внешняя сторона. После того как и шина будет выполнена в объеме, можно заняться деталями, например, системой торможения.
Далее можно перейти ко внутренней обивке, рулю, панели управления, если все это будет видно через стекла. Которые, впрочем, можно оставить матовыми и непрозрачными.
Поверхности A класса
Это такие объекты , которые строятся из сплайнов произвольного порядка с сопряжением кривых и поверхностей (с применением непрерывности G2 и выше) и соответствуют определенным аэродинамическим и,эргономическим требованиям. После создания такие поверхности, как правило, отражают свет, близко расположенные предметы. Ранее создавались только матовые покрытия без бликов, но все изгибы намного реалистичнее и нагляднее смотрятся на глянце. Именно для получения информации о качестве поверхностей подходит инструмент NURBS анализа, который есть в FormZ и ZW3D (версии Standard и Professional). С этой программой для проектирования машин в 3D можно добиться максимальной правдоподобности.
Если моделировать без такой технологии, то не получится сделать эффективный рендеринг, а тем более анимацию с освещением – тени постоянно будут идти неправильной волной. Для сложных деталей и поверхностей это и вовсе невозможно – одна вершина не на своем месте приведет к глобальному смещению общего рисунка.
Вот каких искривлений на корпусе можно добиться, если применять только полигональное моделирование:
Используя технологию NURBS в FormZ и ZW3D можно добиться непрерывного отображения света, которое фактически не преломляется из-за смещенных линий, вершин, петель или узлов.
Дадим вам несколько советов по моделированию авто в программах для 3Д проектирования, в которых есть и возможность разбивки на полигоны, и NURBS.
Расстояние между сегментами ребер
Оно должно быть максимально равномерным – между каждой точкой. Даже если у вас сложная геометрия чертежа, работайте с инструментами кривых линий. Это поможет вам достигнуть минимальных отклонений от непрерывного движения бликов.
Ребра жесткости
В ZW3D и formZ рекомендуется создавать ребра жесткости до их преобразования в поверхности класса А. Для легкого построения ребер в ZW3D имеются специальные инструменты Rib и Rib network, а в formZ Pro для придания сглаживания воспользуйтесь набором инструментов Subdivision Tools.
В formZ воспользуйтесь инструментами N-reconstruct, что позволит редактировать объект не разбивая его на полигоны. Это позволит работать напрямую с поверхностью NURBS как с мешем. При этом доступны инструменты присоединения, совмещения, продления, разбиения, редактирование каждой контрольной точки, вставка узловой точки и т.д.
Подразбиение
Это уже этап, когда вся поверхность отлаживается на предмет правильного и непрерывного отображения. Все элементы и острые углы этой мельчайшей сети нужно вручную двигать и возвращать на место в случае ошибки. Но этого этапа можно избежать, если применить NURBS анализ и рендеринг. Такими функциями обладают ПО от «ЗВСОФТ». Посмотрим подробнее, какие еще возможности дает софт от этого разработчика для автомобилестроения.
Программы для 3Д моделирования автомобилей от ЗВСОФТ
Компания занимается реализацией программного обеспечения профессионального уровня. Разработки пользуются большой популярностью, переведены на многие языки, в том числе на русский. Все ПО обладает удобным интерфейсом, чтобы не напрягались глаза и логичным интуитивно понятным инструментарием.
Для постоянных клиентов и коммерческих заказчиков на лицензии предлагается скидка. Всем пользователям обеспечивается техническая поддержка. Ряд программ подойдут и новичкам, которые впервые взялись за автопроектирование.
ZW3D для 3D моделирования машин
Это САПР с большими возможностями. Предлагается в нескольких версиях:
- Lite.
- Standard.
- Professional.
Рассмотрим возможности профессионального ПО:
- Поверхности класса А.
- Совместимость со станками с ЧПУ.
- Функции для создания штампов, пресс-форм, полостей.
- Удобный реверсивный инжиниринг.
- Встроенная библиотека объектов.
- Виртуальная трехмерная визуализация.
- Анимация и анализ движения компонентов для проверки взаимодействия деталей.
- Большое количество инструментов для быстрого создания эскизов.
- Сборка сложных конструкций по принципу восходящего проектирования.
- Параметрическое моделирование твердых поверхностей.
- Работа с листовым металлом.
- Проектирование сварных швов.
- Представление одновременно 2D и 3D с автоматическим отображением всех подписываемых величин.
- Внутренняя развертка любой детали, ее сечение и просмотр в любой доступной плоскости.
Эти и многие другие возможности дает САПР ZW3D.
Form•Z Pro
Программа позволяет работать как с твердотельными, так и с поверхностными объектами. Достоинства:
- Проектирование в трехмерном пространстве.
- 3D визуализация.
- Поддержка распространенных форматов, в том числе DWG.
- Анимация.
- Рендеринг всей сцены и ее части.
- Возможность моделировать максимально органичные формы на основе простой сетки и инструментов, которые передвигают вершины и линии.
- Прорисовка каркаса, скрытых линий, поверхностей любого рельефа.
- Скругление по линии.
- NURBZ для работы со сложными кривыми.
- Фотореалистичные изображения в подключаемых плагинах V-Ray, Maxwell Render, Thea Render и RenderZone.
Эти и другие функции можно применять, если установить на свой ПК Form•Z Pro.
Начните свой путь в автомобилестроении с новейшими программами для проектирования автомобилей в 3D от «ЗВСОФТ».
Поверхности класса А в ZW3D — Видео 1
Моделирование существующего бампера автомобиля с использованием 3D сканнера в ZW3D — Видео 2
или присоединяйтесь к нашей группе в соцсети
- Авторы
- Файлы
Кравец В.Н.
1
1 ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева»
Учебное пособие состоит из введения и пяти глав.
Во введении рассмотрены предмет и задачи учебной дисциплины, содержание процесса проектирования автомобиля.
В главе 1 «Предпосылки проектирования» изложены основы проектирования, показаны необходимость учёта производственных условий при проектировании автомобиля и влияния транспортных, дорожных и климатических условий на конструкцию автомобиля, содержатся основные требования к конструкции автомобиля.
Глава 2 «Показатели технического уровня и экономической эффективности автомобиля» содержит измерители эффективности использования автомобиля и его эксплуатационных свойств: вместимости, материалоёмкости, тягово-скоростных и эргономических, топливной экономичности, проходимости, плавности движения, удобства использования, безопасности, надёжности; цель и содержание технико-экономического анализа проектируемого автомобиля.
Глава 3 «Технические основы проектирования автомобиля» состоит из трёх параграфов.
В параграфе «Типаж автомобилей» приведены основные определения типажа; исходные данные, основы построения и основные принципы перспективного типажа; перспективные типажи до 1995 г. отечественных грузовых автомобилей, автобусов и легковых автомобилей.
В параграфе «Стадии проектирования автомобиля» изложены последовательность проектирования автомобиля, этапы выполнения технического задания, эскизного, технического и рабочего проектов, основы прогнозирования развития конструкций автомобилей, стандартизации, унификации и агрегатирования в автомобилестроении, патентного поиска, оценки технического уровня проектируемого автомобиля, показаны средства автоматизации процесса проектирования автомобиля.
Глава 4 «Общая компоновка автомобиля» включает четыре параграфа.
В первом параграфе изложены задачи общей компоновки автомобиля.
Во втором параграфе «Общая компоновка грузового автомобиля» дан анализ компоновочных схем грузовых автомобилей, описана методика организации рабочего места водителя и выбора основных параметров кабины, шасси, компоновки агрегатов трансмиссии.
В третьем параграфе «Общая компоновка автобуса» содержится анализ компоновочных схем автобусов, описание методики определения основных компоновочных параметров автобуса и планировки пассажирского помещения.
В четвёртом параграфе «Общая компоновка легкового автомобиля» приведён сравнительный анализ компоновочных схем легковых автомобилей, изложены приёмы компоновки внутреннего пространства, двигателя, трансмиссии, подвесок, рулевого привода, ведущего моста, выбора колеи передних и задних колёс и определения положения осей колёс.
В главе 5 «Художественные основы проектирования автомобиля» содержится описание факторов дизайна применительно к автомобилю, основ композиции формы автомобиля, роли цвета в композиции внешних форм и интерьера автомобиля, методики художественного конструирования автомобиля.
Пособие предназначено для студентов вузов, обучающихся по специальности 15.02 – «Автомобиле- и тракторостроение» всех форм обучения.
По сравнению с первым изданием учебного пособия, опубликованным в 1983 г., в настоящем издании нашли отражение новые материалы по проектированию автомобиля, опубликованные за последнее десятилетие, а также изменены структура и порядок изложения материала, который отражает последовательность выполнения стадий проектных работ.
Библиографическая ссылка
Кравец В.Н. ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМОБИЛЯ (УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ) (2-Е ИЗД., ПЕРЕРАБ. И ДОП.) // Научное обозрение. Реферативный журнал. – 2016. – № 5.
– С. 74-75;
URL: https://abstract.science-review.ru/ru/article/view?id=725 (дата обращения: 19.12.2023).
Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)
О чем статья
Введение
Добро пожаловать на лекцию по Деталям машин! В этой лекции мы поговорим о проектировании и конструировании машин. Это важные этапы в создании любой техники, и понимание их сути поможет вам стать успешным инженером.
Нужна помощь в написании работы?
Мы — биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Цена работы
Определение проектирования и конструирования машин
Проектирование и конструирование машин – это процесс разработки и создания новых или улучшенных механизмов, устройств и систем, которые выполняют определенные функции и задачи. Эти процессы тесно связаны и взаимодействуют друг с другом, но имеют некоторые отличия.
Проектирование машин
Проектирование машин – это этап, на котором разрабатывается общая концепция и структура машины. В процессе проектирования определяются основные параметры и характеристики машины, такие как размеры, масса, мощность, скорость и т.д. Также проводится анализ функциональных требований и задач, которые должна выполнять машина.
В процессе проектирования машин используются различные методы и инструменты, такие как математическое моделирование, компьютерное проектирование, анализ нагрузок и прочности, выбор материалов и т.д. В результате проектирования создается документация, включающая чертежи, спецификации и технические условия, которые служат основой для последующего конструирования.
Конструирование машин
Конструирование машин – это этап, на котором осуществляется детальная разработка и создание отдельных элементов и узлов машины. В процессе конструирования определяются форма, размеры, материалы и технология изготовления каждой детали. Также проводится расчет и анализ прочности, жесткости и других характеристик деталей и узлов.
В процессе конструирования машин используются различные инструменты и программы, такие как компьютерное моделирование, CAD/CAM системы, анализ напряжений и деформаций, выбор материалов и т.д. В результате конструирования создаются детали и узлы машины, которые затем собираются в единое функционирующее устройство.
Взаимосвязь между проектированием и конструированием машин
Проектирование и конструирование машин являются взаимосвязанными процессами, которые вместе обеспечивают создание эффективных и надежных машин. Проектирование определяет общую концепцию и структуру машины, а конструирование детализирует и реализует эту концепцию в виде отдельных деталей и узлов.
Взаимодействие между проектированием и конструированием позволяет учесть все требования и ограничения, связанные с функциональностью, прочностью, экономичностью и другими характеристиками машины. Также это позволяет оптимизировать процесс разработки и сократить время и затраты на создание машины.
Роль технических специалистов в процессе проектирования и конструирования машин
В процессе проектирования и конструирования машин участвуют различные технические специалисты, такие как инженеры-проектировщики, конструкторы, технологи, расчетчики и другие. Каждый специалист вносит свой вклад в разработку и создание машины, применяя свои знания и навыки в соответствующих областях.
Инженеры-проектировщики разрабатывают общую концепцию и структуру машины, определяют ее основные параметры и характеристики. Конструкторы создают детали и узлы машины, учитывая требования к прочности, жесткости и другим характеристикам. Технологи определяют технологию изготовления деталей и узлов, выбирают необходимые материалы и оборудование.
Расчетчики проводят анализ и расчеты прочности, жесткости, динамики и других характеристик машины. Они используют различные методы и программы для моделирования и анализа. Все эти специалисты работают в тесном взаимодействии, обмениваясь информацией и координируя свои действия для достижения общей цели – создания эффективной и надежной машины.
Примеры проектирования и конструирования машин
Проектирование и конструирование машин применяется во многих областях промышленности и техники. Например, в автомобильной промышленности проектируют и конструируют автомобили, включая двигатели, подвеску, трансмиссию и другие системы. В машиностроении проектируют и конструируют различные машины и оборудование, такие как станки, насосы, компрессоры и т.д.
Также проектирование и конструирование машин применяется в энергетике, химической промышленности, пищевой промышленности, медицине и других отраслях. В каждой отрасли существуют свои особенности и требования, которые учитываются при проектировании и конструировании машин.
Этапы проектирования машин
Проектирование машин – это сложный и многогранный процесс, который включает в себя несколько этапов. Каждый этап имеет свои особенности и задачи, которые необходимо выполнить для успешного завершения проекта.
Анализ требований
На этом этапе проектировщик должен понять, какие требования предъявляются к машине. Это может включать в себя определение функциональных и технических характеристик, а также учет особенностей работы и условий эксплуатации машины.
Концептуальное проектирование
На этом этапе проектировщик разрабатывает общую концепцию машины, определяет ее основные компоненты и принципы работы. Важно учесть все требования и найти оптимальное решение, которое будет соответствовать задачам и ограничениям проекта.
Проектирование деталей и систем
На этом этапе проектировщик разрабатывает детали и системы машины. Это может включать в себя создание чертежей, моделирование в 3D-программах, расчеты и выбор материалов. Важно учесть все технические и функциональные требования, а также обеспечить надежность и безопасность машины.
Тестирование и оптимизация
На этом этапе проектировщик проводит тестирование и оптимизацию машины. Это может включать в себя испытания прототипов, моделирование работы машины в различных условиях, анализ результатов и внесение необходимых изменений. Цель этого этапа – улучшить работу и эффективность машины.
Документация и выпуск
На последнем этапе проектировщик создает необходимую документацию, включая чертежи, спецификации, инструкции по сборке и эксплуатации. После этого машина готова к выпуску и использованию.
Важно отметить, что каждый этап проектирования машин требует взаимодействия с другими специалистами, такими как инженеры, технологи, конструкторы и другие. Только совместными усилиями можно достичь успешного результата.
Этапы конструирования машин
Анализ требований и спецификаций
На этом этапе конструктор получает требования и спецификации от заказчика или отдела разработки. Он анализирует эти требования и определяет основные характеристики и параметры машины, которую необходимо разработать.
Создание концепции
На этом этапе конструктор разрабатывает концепцию машины, определяет ее общую структуру, принцип работы и основные компоненты. Он также проводит предварительные расчеты и анализ, чтобы убедиться, что концепция является выполнимой и соответствует требованиям.
Проектирование деталей и сборочных единиц
На этом этапе конструктор разрабатывает детали и сборочные единицы машины. Он создает чертежи и модели деталей, определяет их размеры, форму, материалы и технологические требования. Конструктор также проводит расчеты прочности и жесткости деталей, чтобы убедиться в их надежности и долговечности.
Создание прототипа и тестирование
На этом этапе конструктор создает прототип машины, используя разработанные детали и сборочные единицы. Затем проводятся испытания прототипа, чтобы проверить его работоспособность, эффективность и соответствие требованиям. Если необходимо, вносятся корректировки и улучшения.
Документация и выпуск
На последнем этапе конструктор создает необходимую документацию, включая чертежи, спецификации, инструкции по сборке и эксплуатации. После этого машина готова к выпуску и использованию.
Важно отметить, что каждый этап конструирования машин требует взаимодействия с другими специалистами, такими как инженеры, технологи, производственные работники и другие. Только совместными усилиями можно достичь успешного результата.
Взаимосвязь между проектированием и конструированием машин
Проектирование и конструирование машин – это два взаимосвязанных процесса, которые тесно связаны друг с другом и выполняются последовательно. Они оба являются неотъемлемой частью разработки новых машин и улучшения существующих.
Проектирование машин
Проектирование машин – это процесс разработки концепции и создания общего плана или дизайна машины. Оно включает в себя определение требований, анализ и исследование, выбор оптимальных решений и создание концептуальных моделей.
В процессе проектирования машин инженеры определяют основные характеристики и функциональные требования к машине, такие как ее цель, производительность, надежность, эффективность и безопасность. Они также проводят анализ рынка и конкурентов, чтобы учесть требования и предпочтения потенциальных пользователей.
Результатом проектирования машин является создание концептуальных моделей, чертежей и спецификаций, которые служат основой для дальнейшего конструирования.
Конструирование машин
Конструирование машин – это процесс разработки деталей и сборочных единиц машины на основе концептуальных моделей, созданных в процессе проектирования. Оно включает в себя выбор материалов, определение размеров и формы деталей, расчеты прочности и жесткости, а также создание детальных чертежей и спецификаций.
В процессе конструирования машин инженеры учитывают конструктивные особенности, технологические требования, стандарты и нормы безопасности. Они также сотрудничают с производственными специалистами, чтобы учесть возможности и ограничения производства.
Результатом конструирования машин являются детальные чертежи, спецификации и инструкции по сборке и эксплуатации, которые служат основой для производства и использования машины.
Взаимосвязь между проектированием и конструированием
Проектирование и конструирование машин тесно связаны друг с другом и взаимодействуют на разных этапах разработки машины.
На этапе проектирования, конструкторы определяют общую концепцию и основные характеристики машины, которые затем используются в процессе конструирования. Они также проводят анализ и исследование, чтобы выбрать оптимальные решения и создать концептуальные модели, которые служат основой для дальнейшего конструирования.
На этапе конструирования, инженеры используют концептуальные модели, созданные в процессе проектирования, для разработки деталей и сборочных единиц машины. Они учитывают конструктивные особенности, технологические требования и стандарты безопасности, а также сотрудничают с производственными специалистами, чтобы учесть возможности и ограничения производства.
Таким образом, проектирование и конструирование машин взаимосвязаны и взаимодействуют на разных этапах разработки машины. Они оба необходимы для создания эффективной, надежной и безопасной машины, которая соответствует требованиям и ожиданиям пользователей.
Роль технических специалистов в процессе проектирования и конструирования машин
Технические специалисты играют важную роль в процессе проектирования и конструирования машин. Они обладают специальными знаниями и навыками, которые позволяют им разрабатывать и создавать инновационные и эффективные машины.
Инженеры-проектировщики
Инженеры-проектировщики являются ключевыми участниками процесса проектирования машин. Они разрабатывают концепцию машины, определяют ее основные параметры и функциональные возможности. Инженеры-проектировщики также создают чертежи и модели машин, используя специализированные программы и инструменты.
Инженеры-конструкторы
Инженеры-конструкторы занимаются разработкой деталей и сборочных единиц машины. Они учитывают конструктивные особенности, технологические требования и стандарты безопасности. Инженеры-конструкторы также сотрудничают с производственными специалистами, чтобы учесть возможности и ограничения производства.
Технологи
Технологи играют важную роль в процессе конструирования машин. Они определяют оптимальные технологические процессы для изготовления деталей и сборки машин. Технологи также разрабатывают технологические карты и инструкции для производства машин.
Специалисты по стандартам и нормам
Специалисты по стандартам и нормам следят за соблюдением требований и стандартов безопасности в процессе проектирования и конструирования машин. Они обеспечивают соответствие машин требованиям законодательства и нормативных документов.
Производственные специалисты
Производственные специалисты играют важную роль в процессе конструирования машин. Они предоставляют информацию о возможностях и ограничениях производства, что помогает инженерам-конструкторам создавать машины, которые могут быть эффективно произведены.
Таким образом, технические специалисты играют ключевую роль в процессе проектирования и конструирования машин. Их знания и навыки позволяют создавать инновационные и эффективные машины, которые соответствуют требованиям и ожиданиям пользователей.
Примеры проектирования и конструирования машин
Пример 1: Автомобиль
Одним из примеров проектирования и конструирования машин является создание автомобиля. Процесс начинается с проектирования, где инженеры разрабатывают общую концепцию автомобиля, определяют его основные характеристики и функциональные требования.
Затем происходит конструирование, где инженеры разрабатывают детальные чертежи и спецификации для каждой части автомобиля, таких как двигатель, подвеска, кузов и электрическая система. Они также выбирают и интегрируют различные компоненты, чтобы создать работающий автомобиль.
Пример 2: Самолет
Еще одним примером проектирования и конструирования машин является создание самолета. Процесс начинается с проектирования, где инженеры определяют требования к самолету, такие как грузоподъемность, дальность полета и скорость.
Затем происходит конструирование, где инженеры разрабатывают детальные чертежи и спецификации для каждой части самолета, таких как крылья, фюзеляж, двигатели и системы управления. Они также проводят аэродинамические и структурные расчеты, чтобы обеспечить безопасность и эффективность самолета.
Пример 3: Промышленный робот
Еще одним примером проектирования и конструирования машин является создание промышленного робота. Процесс начинается с проектирования, где инженеры определяют требования к роботу, такие как грузоподъемность, точность и скорость.
Затем происходит конструирование, где инженеры разрабатывают детальные чертежи и спецификации для каждой части робота, таких как механизмы движения, сенсоры и системы управления. Они также интегрируют программное обеспечение, которое позволяет роботу выполнять различные задачи в промышленной среде.
Это лишь несколько примеров проектирования и конструирования машин. В реальности существует множество других примеров, включая создание сельскохозяйственных машин, медицинского оборудования, электроники и многого другого.
Сравнительная таблица проектирования и конструирования машин
| Аспект | Проектирование машин | Конструирование машин |
|---|---|---|
| Определение | Процесс разработки концепции и формы машины, определение ее функциональности и характеристик | Процесс создания деталей и сборки машины на основе проекта, включая выбор материалов и технологий |
| Цель | Создание общего плана и концепции машины | Разработка деталей и сборка машины в соответствии с проектом |
| Этапы | Анализ требований, создание концепции, разработка дизайна, проведение расчетов и моделирования | Выбор материалов, разработка деталей, создание технической документации, сборка и испытания |
| Результат | Готовый проект машины с описанием ее характеристик и функциональности | Готовая машина, соответствующая проекту и требованиям |
| Роль специалистов | Инженеры-проектировщики, дизайнеры, аналитики | Инженеры-конструкторы, технологи, сборщики |
Заключение
Проектирование и конструирование машин являются важными этапами в создании новых технических устройств. Проектирование включает в себя разработку концепции и определение основных параметров будущей машины, а конструирование – создание детального проекта и изготовление самой машины. Эти два процесса тесно связаны и взаимодействуют друг с другом. Технические специалисты играют важную роль в обоих этапах, применяя свои знания и навыки для создания эффективных и надежных машин. Проектирование и конструирование машин можно наблюдать во многих сферах, от автомобильной промышленности до производства бытовой техники. Важно понимать, что эти процессы требуют тщательного анализа, творческого подхода и соблюдения технических стандартов для достижения оптимальных результатов.
Нашли ошибку? Выделите текст и нажмите CRTL + Enter
Филипп Х.
Редактор.
Копирайтер, коммерческий автор, писатель, сценарист и автор-универсал в широком смысле.
Лучшие программы для проектирования автомобилей: прорыв в индустрии
На чтение 6 мин Просмотров 156 Опубликовано Обновлено
Автомобильная индустрия постоянно развивается, и каждый год мы видим новые модели, обладающие прекрасным дизайном и передовыми технологиями. Но как создаются эти потрясающие автомобили? Все начинается с проектирования, и здесь на помощь приходят лучшие программы для проектирования автомобилей. В этой статье мы рассмотрим несколько из них, которые помогают инженерам создавать граничащие с совершенством автомобили.
Содержание
- CATIA
- Siemens NX
- Autodesk Alias
- PTC Creo
CATIA
Если вы интересуетесь проектированием автомобилей, то наверняка слышали о CATIA — мощной программе, разработанной компанией Dassault Systèmes. CATIA является одним из лидеров в отрасли и используется многими крупными автопроизводителями. Она обладает обширными возможностями для создания 3D-моделей автомобилей, включая создание каркаса, моделирование кузова и деталей, а также анализ прочности конструкции.
Высокая производительность и надежность.
Возможность интеграции с другими программами для дополнительных функций.
Интуитивный интерфейс, позволяющий быстро освоить программу.
Широкий набор инструментов для дизайна и анализа.
Siemens NX
Еще одна превосходная программа для проектирования автомобилей — Siemens NX. Она предоставляет инженерам все необходимые инструменты для создания автомобильных компонентов, от дизайна кузова до внутреннего интерьера. Siemens NX имеет большие возможности в области моделирования поверхностей и создания точных 3D-моделей.
Широкий выбор инструментов и функций для трехмерного моделирования.
Возможность командной работы над проектом.
Интеграция с другими программами, такими как Teamcenter и Solid Edge.
Поддержка различных форматов файлов.
Autodesk Alias
Autodesk Alias — еще одна ведущая программа для создания автомобильных дизайнов. Он позволяет моделировать и визуализировать автомобильные поверхности с невероятной точностью и качеством. Программа предоставляет широкий набор инструментов для создания сложных кривых и поверхностей, благодаря чему инженеры могут создавать удивительные дизайны.
Высочайшее качество визуализации и реалистичный рендеринг.
Удобный интерфейс, способствующий созданию интуитивных дизайнов.
Мощные инструменты моделирования.
Возможность работы с другими программами Autodesk.
PTC Creo
PTC Creo — программное обеспечение для проектирования и создания инновационных автомобилей. Эта программа позволяет инженерам создавать 3D-модели автомобилей, прототипы и анализировать производственные процессы. PTC Creo обладает мощными инструментами для создания сложных форм и деталей, а также для анализа производительности и прочности автомобилей.
Широкие возможности для создания сложных геометрических форм.
Интеграция с другими программами PTC.
Множество опций анализа и проверки конструкции.
Возможность создания виртуальных прототипов.
В заключение, программы для проектирования автомобилей являются неотъемлемой частью разработки современных автомобилей. Они позволяют инженерам создавать максимально точные и качественные модели, а также проводить анализ и оптимизацию. CATIA, Siemens NX, Autodesk Alias и PTC Creo — это лишь некоторые из лучших программ, которые помогают автомобильной индустрии достичь высоких результатов и прорыва в разработке новых автомобилей.
